深入了解Java ClassLoader、Bytecode 、ASM、cglib (I)

http://hi.baidu.com/maoshenmusic/blog/item/5e65dc2419baa6044c088d1a.html

一、Java ClassLoader

1，什么是ClassLoader 
与 C 或 C++ 编写的程序不同，Java 程序并不是一个可执行文件，而是由许多独立的类文件组成，每一个文件对应于一个 Java 类。 
此外，这些类文件并非立即全部都装入内存，而是根据程序需要装入内存。ClassLoader 是 JVM 中将类装入内存的那部分。 
而且，Java ClassLoader 就是用 Java 语言编写的。这意味着创建您自己的 ClassLoader 非常容易，不必了解 JVM 的微小细节。

2，一些重要的方法 
A)loadClass 
ClassLoader.loadClass() 是ClassLoader的入口点。该方法的定义为：Class loadClass( String name, boolean resolve ); 
name：JVM 需要的类的名称，如 Foo 或 java.lang.Object。 
resolve：参数告诉方法是否需要解析类。

B)defineClass 
defineClass方法是ClassLoader的主要诀窍。该方法接受由原始字节组成的数组并把它转换成Class对象。

C)findSystemClass 
findSystemClass方法从本地文件系统中寻找类文件，如果存在，就使用defineClass将原始字节转换成Class对象，以将该文件转换成类。

D)resolveClass 
可以不完全地(不带解析)装入类，也可以完全地(带解析)装入类。当编写我们自己的loadClass时可以调用resolveClass，这取决于loadClass的resolve参数的值。

E)findLoadedClass 
findLoadedClass充当一个缓存：当请求loadClass装入类时，它调用该方法来查看ClassLoader是否已装入这个类，这样可以避免重新装入已存在类所造成的麻烦。

3，Java2中ClassLoader的变动 
1)loadClass的缺省实现 
在Java2中loadClass的实现嵌入了大多数查找类的一般方法，并使您通过覆盖findClass方法来定制它，在适当的时候findClass会调用loadClass。 
这种方式的好处是可能不一定要覆盖loadClass，只要覆盖findClass就行了，这减少了工作量。

2)新方法:findClass 
loadClass的缺省实现调用这个新方法。

3)新方法:getSystemClassLoader 
如果覆盖findClass或loadClass，getSystemClassLoader让我们以实际ClassLoader对象来访问系统ClassLoader，而不是固定的从findSystemClass 调用它。

4)新方法:getParent 
为了将类请求委托给父ClassLoader，这个新方法允许ClassLoader获取它的父ClassLoader。

4，定制ClassLoader 
其实我们或多或少都使用过定制的ClassLoader，因为Applet查看器中就包含一个定制的ClassLoader。 
它不在本地文件系统中寻找类，而是访问远程服务器上的 Web 站点，经过 HTTP 装入原始的字节码文件，并把它们转换成JVM 内的类。 
Applet查看器中的ClassLoader还可以做其它事情：它们支持安全性以及使不同的Applet在不同的页面上运行而互不干扰。 
我们将写一个自己的ClassLoader实现示例，它将实现如下步骤，这也是ClassLoader的工作原理: 
# 调用 findLoadedClass 来查看是否存在已装入的类。 
# 如果没有，那么采用那种特殊的神奇方式来获取原始字节。 
# 如果已有原始字节，调用defineClass将它们转换成Class对象。 
# 如果没有原始字节，然后调用findSystemClass查看是否从本地文件系统获取类。 
# 如果resolve参数是true，那么调用resolveClass解析Class对象。 
# 如果还没有类，返回ClassNotFoundException。 
# 否则，将类返回给调用程序。 
话不多说，看看代码先: 
FileClassLoader.java:

代码

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class FileClassLoader extends ClassLoader {
  public Class findClass(String name) {
    byte[] data = loadClassData(name);
    return defineClass(name, data, 0, data.length);
   }

  private byte[] loadClassData(String name) {
     FileInputStream fis = null;
    byte[] data = null;
    try {
       fis = new FileInputStream(new File("D:\\project\\test\\" + name + ".class"));
       ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
      int ch = 0;
      while ((ch = fis.read()) != -1) {
         baos.write(ch);
       }
       data = baos.toByteArray();
     } catch (IOException e) {
       e.printStackTrace();
     }
    return data;
   }
}

MyApp.java: 

代码

public class MyApp {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
     FileClassLoader loader = new FileClassLoader();
     Class objClass = loader.findClass("MyApp");
     Object obj = objClass.newInstance();
     System.out.println(objClass.getName());
     System.out.println(objClass.getClassLoader());
     System.out.println(obj);
   }
}

编译并运行MyApp类，结果为: 

代码

MyApp
FileClassLoader@757aef
MyApp@9cab16